专题2 植物细胞工程(一轮复习)

专题二细胞工程一、细胞工程的概念应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。细胞工程的概念理解1.原理和方法：细胞生物学和_____________2.操作水平：___________或细胞器水平3.工程目的：按照人的意愿来改变_________________或______________。4.根据操作对象的不同分类植物细胞工程和_______________。分子生物学细胞水平细胞内的遗传物质获得细胞产品动物细胞工程一、细胞工程的概念二、植物组织培养及细胞全能性1.操作流程及培养条件(1)操作流程(2)培养条件：营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和维生素等)、激素(如细胞分裂素、生长素等)及其他条件(无菌、适宜的温度和pH等)。2.脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程外植体→愈伤组织愈伤组织→幼苗形成体特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件a.离体b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例适中d.不需光a.离体b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例高或低诱导生芽或生根d.光照二、植物组织培养及细胞全能性3.原理：全能性(1)含义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能(2)物质基础：生物的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需的全部基因。(3)在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因基因在特定的时间和空间条件下选择性表达,细胞分化为不同的组织、器官（4）细胞全能性实现的条件：离体、提供营养物质、激素及其他适宜条件。（5）全能性高低的比较：受精卵(最高)卵细胞(精子)体细胞；植物体细胞动物体细胞；胚胎干细胞其他干细胞体细胞。(6)全能性的实例花药的离体培养、植物的组织培养、克隆技术等。二、植物组织培养及细胞全能性三、植物组织培养技术的应用(1)微型繁殖：微型繁殖就是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。它实际是一种无性繁殖。繁殖过程的分裂方式是有丝分裂，亲子代细胞内DNA不变，所以能够保持亲代的遗传特性。(2)作物脱毒：生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染,从而导致品种严重退化、产量降低和品质变差。利用植物分生组织(如茎尖、根尖)进行培养,可以使新长成的植株脱除病毒。(3)人工种子：人工种子的优点：产生的后代能够保持亲本的优良性状；培育的种子不受气候、季节和地域的限制。采用的技术是微型繁殖技术，首先利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽或腋芽等，然后包上人工种皮就形成了人工种子。如图所示。注意：人工种皮中可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等,以利于胚状体生长发育成幼苗。三、植物组织培养技术的应用2.作物新品种的培育(1)单倍体育种：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。单倍体育种的优点是后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。(2)突变体的利用：在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的分生状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。(3)细胞产物的工厂化生产：可以利用植物组织培养技术大量生产某些细胞产物,如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。三、植物组织培养技术的应用用于生产细胞产物用于制作人工种子三、植物组织培养技术的应用（1）概念：将________的植物体细胞,在一定条件下融合成___________,并把杂种细胞培育成____________的技术。（2）操作流程：不同种杂种细胞新的植物体细胞A细胞B原生质体B原生质体A融合的原生质体杂种细胞杂种植株去壁再生壁植物组织培养四、植物体细胞杂交技术（3）流程分析：①获得原生质体的方法：______________________去除细胞壁。②诱导原生质体融合的方法物理法：__________________等；化学法：用__________作为诱导剂。③原生质体融合的原理：________________________。④原生质体融合完成的标志：______________________。（4）意义：___________________________。利用纤维素酶和果胶酶离心、振动、电激聚乙二醇细胞膜具有一定的流动性杂种细胞再生出细胞壁克服了远缘杂交不亲和的障碍四、植物体细胞杂交技术答案与提示：